Research from the工程设计和计算实验室at ETH Zurich in Switzerland, demonstrates multimaterial 4D printing of tetrahedrons. The shapes are initially 3D printed to be flat, but when heat is applied the tetrahedrons move to assemble a predefined structure.
4D四面体组装施加热量时。剪辑通过工程设计和计算实验室在YouTube上
The 4D printing revolution
The term 4D printing was first coined by MIT research Skylar Tibbits inTED谈论该方法。它可以简单地将其定义为使用3D打印的设计，以创建能够在加热或水分等条件时采用另一种永久形式的结构。
Other research in the field includes使用复合材料直接4D打印方法，，，，andSLA 3D printing of a net that forms a bucky ball in 65 ̊C water.
热激活组件的挑战
在苏黎世ETH研究中，研究人员首先研究了先前4D印刷结构方法的改进领域。然后将四面体的所需特征确定为“可预测的可逆性”，“定义的负载能力”and an ability to be precisely controlled.
通过利用双态执行器（具有两个“稳定”（即牢固）位置的小型机械系统，可以实现这些特征。这些基于von Mises桁架的几何形状，即通过销轴连接到中央移动构件的两个条。
通过将这些执行器联系在一起，研究人员形成了四面体形状，它在温水中升起。
Afterwards the actuators are reconfigured to propose multiple dome shapes. These are activate and deactivated by sliding the actuators open and closed.
扩展的执行器制作圆顶。通过“部署和模拟多稳定圆顶”剪辑工程设计和计算实验室在YouTube上。
研究人员还展示了这些四面体结构如何支持重量。
四面体配置支持相机镜头盖的重量。通过“部署和模拟多稳定圆顶”剪辑工程设计和计算实验室在YouTube上。
此类系统的可能用途在设备应用中很明显。例如，如果扩大规模，则配置可能会产生自组装，支架甚至脚手架 - 扁平装满运输，但在需要时3D维度。
进一步的工作
On open article on this research ispublished online in Nature’s Scientific Reports journal作为通过多材料3D打印单层制造的可调多状态结构的集成设计和模拟。它由天陈，乔钦·穆勒（Jochen Mueller）和克里斯蒂娜·谢伊（Kristina Shea）合着。
Future work, as stated in the conclusion,“包括开发计算设计方法来探索设计空间并优化主动结构。”
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特色图像：4D印刷，苏黎世Eth的四面体自组装。图片由天陈（Tian Chen）提供
